设计模式之 装饰器模式 C# 范例

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，允许你动态地给一个对象添加额外的职责。装饰器模式通常用于在不改变对象本身的情况下，给对象增加新的行为。

关键点：

• Component：定义一个接口，可以是抽象类或接口。
• ConcreteComponent ：实现了 Component 接口的具体类。
• Decorator ：继承自 Component，并持有一个 Component 实例，用于在此基础上增加额外的行为。
• ConcreteDecorator ：继承自 Decorator，并可以在装饰器中添加具体的功能。

示例代码

下面是一个简单的装饰器模式实现示例，模拟了为 Drink 类添加不同的"配料"来增强饮品的功能。

1. 定义 Drink 接口和实现类

// 抽象基类
public interface IDrink
{
    double Cost();  // 计算饮品的价格
    string Description();  // 获取饮品描述
}

// 具体的饮品
public class Coffee : IDrink
{
    public double Cost() => 5.0;
    public string Description() => "Coffee";
}

public class Tea : IDrink
{
    public double Cost() => 3.0;
    public string Description() => "Tea";
}

2. 定义装饰器类

// 装饰器基类，继承自 IDrink 并包含对 IDrink 的引用
public abstract class DrinkDecorator : IDrink
{
    protected IDrink _drink;

    public DrinkDecorator(IDrink drink)
    {
        _drink = drink;
    }

    public virtual double Cost() => _drink.Cost();  // 默认返回基础饮品的价格
    public virtual string Description() => _drink.Description();  // 默认返回基础饮品的描述
}

3. 创建具体的装饰器类

// 添加牛奶的装饰器
public class MilkDecorator : DrinkDecorator
{
    public MilkDecorator(IDrink drink) : base(drink) { }

    public override double Cost() => _drink.Cost() + 1.5;  // 添加牛奶的价格
    public override string Description() => _drink.Description() + ", Milk";  // 添加描述
}

// 添加糖的装饰器
public class SugarDecorator : DrinkDecorator
{
    public SugarDecorator(IDrink drink) : base(drink) { }

    public override double Cost() => _drink.Cost() + 0.5;  // 添加糖的价格
    public override string Description() => _drink.Description() + ", Sugar";  // 添加描述
}

4. 使用装饰器

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建基础饮品
        IDrink myCoffee = new Coffee();
        Console.WriteLine($"Description: {myCoffee.Description()}, Cost: {myCoffee.Cost()}");

        // 装饰饮品，添加牛奶
        myCoffee = new MilkDecorator(myCoffee);
        Console.WriteLine($"Description: {myCoffee.Description()}, Cost: {myCoffee.Cost()}");

        // 再装饰，添加糖
        myCoffee = new SugarDecorator(myCoffee);
        Console.WriteLine($"Description: {myCoffee.Description()}, Cost: {myCoffee.Cost()}");

        // 输出：添加了牛奶和糖后的最终饮品
        Console.WriteLine($"Final Description: {myCoffee.Description()}, Final Cost: {myCoffee.Cost()}");
    }
}

输出结果：

Description: Coffee, Cost: 5
Description: Coffee, Milk, Cost: 6.5
Description: Coffee, Milk, Sugar, Cost: 7
Final Description: Coffee, Milk, Sugar, Final Cost: 7

解释：

1. 基础饮品 ：我们首先创建了一个 Coffee 对象，其基础价格为 5.
2. 装饰器 ：然后通过 MilkDecorator 和 SugarDecorator 为这个饮品添加了额外的配料（牛奶和糖）。
3. 最终结果：最终，我们得到了一个描述为"Coffee, Milk, Sugar"的饮品，并且总价格是 7.

通过装饰器模式，我们可以动态地添加或删除行为，而不需要修改原有的类结构。这个模式非常适用于需要在运行时根据需要扩展对象行为的场景。